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철골구조<건축>에서의 H형 (혹은 I형) 보의 사용에 따른 이득

철골구조에서의H형 (혹은 I형) 보의 사용에 따른 이득Profit by using a H Type (or I Type) Beamin Steel Frame Construction목 차목차iList of FiguresⅲList of Tablesⅳ논문본문1. 서 론11.1 연구배경11.2 연구목적12. 본 론22.1 건축구조학과 재료역학22.1.1 건축구조학과 재료역학에 대한 관심22.1.2 재료역학적 관점에서의 건축구조22.2 건축구조32.2.1 철근콘크리트구조32.2.2 철골콘크리트구조42.2.3 철근콘크리트구조, 철골콘크리트구조 비교52.2.3.1 일반적 특성 비교52.2.3.2 철골구조62.3 철골구조에서의 단면에 따른 이득 해석72.3.1 단면과 강도의 관계 이해72.3.1.1 단면 1차 모멘트와 단면 2차 모멘트72.3.1.2 단면 2차 모멘트와 평행축 이동 정리72.3.1.2.1 단면 2차 모멘트72.3.1.2.2 평행축 이동 정리82.4 단면 모형에 따른 강도92.4.1 다섯 가지 단면 모양에 따른 강도 비교92.4.1.1 ○ 단면 모양에 따른 단면 2차 모멘트92.4.1.2 □ 단면 모양에 따른 단면 2차 모멘트102.4.1.3 △ 단면 모양에 따른 단면 2차 모멘트102.4.1.4 ㄷH 단면 모양에 따른 단면 2차 모멘트112.4.2 동일 양에 따른 강도 비교122.4.3 동일 면적을 위한 치수 계산122.5 단면 모형에 따른 캔틸레버의 변형관계 해석132.6 단면 면적과 강도에 따른 경제적 이득 효과143. 결론15참 고 문 헌16List of FiguresFigure 1. 단면 2차 모멘트Figure 2. 평행축 이동 정리Figure 3. 원Figure 4. 사각형Figure 5. 삼각형Figure 6. 단일하중을 받는 캔틸레버List of TablesTable 1. 건축구조의 분류Table 2. 철근ㆍ철골 콘크리트구조의 특성비교Table 3. 압연강재 형강들의 단면 성질Table 4. ㄷ,H 단면의 단면 2차 모멘트(1)Table 5. ㄷ,H이러한 측면에서 건축의 구조라는 분야가 빠질 수 없는 분야임을 보인다. 또한 건축의 3대요소인 기능(function), 구조(construction), 미(esthetic)와 더불어 경제성, 유용성 그리고 안전성이 요구되며, 이에 따라 경제적이고, 유용성이 있으며, 안정성이 있는 건물의 건축은 많은 관심을 받아오고 있다.2.1.2 재료역학적 관점에서의 건축구조건축물에는 지진, 눈과 같은 자연현상에 의한 하중과 건물자체에 의한 하중, 건축물 위에 얹혀지는 사람, 가구 등에 의한 하중 등이 작용하게 된다. 따라서 건축물의 각 부분은 이러한 하중들에 잘 저항하고 효과적으로 전달하여 지반에 안전하게 전달할 수 있어야 한다.이에 따라 힘을 받는 구조내력상 주요부분의 단면을 우리가 예측할 수 있고, 강도성의 효율에 있어서 가장 이익을 가져올 수 있는 것을 선택하는 것이 올바르며, 이에 있어서 허용응력을 초과하지 않는 재료를 선택하는 것은 매우 중요하기에 건축학에 있어서의 재료역학 및 건축구조학은 빠질 수 없는 부분이다.2.2 건축구조건축은 주 구조체의 재료, 구성방식 및 형태, 그리고 시공방식과 방재상에 따라 Table 1과 같이 여러 종류로 분류된다. 이처럼 여러 종류의 건축구조가 있으나, 아래에서는 철근콘크리트구조와 철골콘크리트구조만을 다루기로 한다.분류방식분류주구조체의재료에 의한 분류- 철근콘크리트구조- 철골구조- 철골철근콘크리트구조- 벽돌구조- 시멘트블록구조- 돌, 나무구조 등주구조체의구성방식 및형태에 의한 분류- 일체식구조- 가구식구조- 조적식구조- 입체트러스구조- 절판구조- 셀구조, 막구조, 현수구조 등시공방식에 의한 분류- 습식구조- 건식구조방재상의 분류- 방화구조- 내화구조- 내진구조- 내풍, 방공, 방충구조 등Table 1. 건축구조의 분류2.2.1 철근콘크리트구조19C 중반에 발명되어 근 현대 건축을 이룩하게 한 강한 구조재료이다. 이러한 철근콘크리트 구조는『허용응력설계법』과『 극한강도설계법』으로 대별해 볼 수 있으며 국내의 건축학회 기준이 『극한강도설 어려움철골콘크리트- 고강도: 다른 구조재료 보다 강도가 커서 자중을 줄일 수 있음- 소성변형능력이 큼: 강재는 인성이 커서 상당한 변위에도 잘 견뎌 낼 수 있음- 재료의 균질성, 시공의 편이성- 해체용이, 재사용가능, 환경친화적- 좌굴: 단면에 비해 부재가 세장하므로 좌굴하기 쉬움- 피로: 응력반복에 의한 강도 저하가 심함- 관리비: 정기적 도장에 의한 관리비 증대- 습식구조이므로 동절기 공사가 어려움Table 2. 철근ㆍ철골 콘크리트구조의 특성비교위의 Table 2에서 철골구조는 철근구조보다 더 큰 인성을 가지고 있고, 이에 따라 철골구조는 철근구조보다 더 큰 내진성과 내충격성을 가지고 있어 지진이나 풍하중 또는 기계진동을 받는 구조체에 적합하다.2.2.3.2 철골구조아래의 Table 3은 일반적인 철골구조에서 철골구조의 사이즈를 나타낸 것이다.치수면적높이폭W형 I형 형강(넓은 플랜지 형)1*************58**************************S형 I형강(표준형)10*************624*************212711884C형 채널(표준형)3929*************0*************55748Table 3. 압연강재 형강들의 단면 성질본 논문에서는 I형 보의 계산을 위해 표준형 사이즈를 다루기로 하고, 같은 모양의 기둥에서 같은 너비를 가질 때, 하중의 분포를 생각해보자. 우리는 이미 단위면적에 대한 힘에 관하여(1)이라는 것을 알고 있다. 따라서 두 상황에 있어서 그 받게 되는 하중의 양은 동일하다. 다만, 사용되는 철근구조에 비해 철골 구조에서 더 많은 하중을 견딜 수 있다는 사실에 관하여는 이미 특성에서 확인하였고 지금부터는 단면 모형에 따른 이득은 아래에서 살피기로 한다.2.3 철골구조에서의 단면에 따른 이득 해석2.3.1 단면과 강도의 관계이해보나 기둥에서의 부재 내부에 생기는 응력이나 그것이 지지 가능한 허용하중의 크기는 부재단면의 형상이나 크기가 중요한 요소가 된다. 따라서 가장 합리적인 부재를 설계하는다.Figure 2. 평행축 이동 정리2.4 단면 모형에 따른 강도2.4.1 다섯 가지 단면 모양에 따른 강도 비교재료의 단면 2차 모멘트는 단면의 모양에 따라 결정된다. 이에 경제성을 위한 적절한 단면의 선택은 아주 중요하다. 아래에서 단면모형에 따른 단면 2차 모멘트를 살피기로 한다. 특히, 가장 간단한 구조인 ○, □, △과 더불어 건축구조에 있어서 사용이 많은 ㄷ, H 형의 모양을 살피기로 한다.2.4.1.1 ○ 단면 모양에 따른 단면 2차 모멘트Figure 3. 원○형 단면에 관한 단면 2차 모멘트를 위한 도시가 Figure 3에 나타나있다. 위의 Figure 3을 바탕으로 본 단면에 관한 단면 2차 모멘트를 구하여 보자.nx에 평행한 미소단면적은 이고 이다.에서 양변을 에 대해 미분하면 이다. 따라서이고 여기서, 이므로 본 단면에 관한 단면 2차 모멘트는 다음과 같다.○형 단면의 경우 x축과 y이 변화하더라도 그 단면 모양이 동일하므로 단면에 대한 2차 모멘트 역시 동일하다.2.4.1.2 □ 단면 모양에 따른 단면 2차 모멘트Figure 4. 사각형위의 Figure 4는 사각형 단면에 관한 도시이다. 여기서 nx축에 평행한 미소면적은이다. 따라서이다. 단, 본 단면에 있어서 x축과 y축에 관한 단면 모양의 치수가 변화되므로 단면 2차 모멘트의 값이 달라지게 된다.다음으로 본 단면의 모양에 대한 ny축의 단면 2차 모멘트에 대해 고려하여 보자. nx축에 수직인 ny축에 대한 미소면적 이고, 따라서 본 축에 대한 단면 2차 모멘트는이다. 여기서 우리는 축이 변함에 따라 그 너비와 높이에 대한 변수의 위치만이 바뀐 것을 확인 할 수 있다.2.4.1.3 △ 단면 모양에 따른 단면 2차 모멘트Figure 5. 삼각형위의 Figure 5는 삼각형 단면의 도시이다. 본 단면 모양에 있어서 중심축은 삼각형의 중심이 에서 만큼의 높이에 위치하게 된다. 여기서 미소 단면적 이고 삼각형의 닮은꼴 성질을 이용하면이다. 이에 따라 가 된다. 따라서, 이다.여기서 또한 △ 고려하도록 하자. 위의 보의 변형은 로서 계산된다. 확실한 수치를 보기 위해 본 상황에 있어서 , 의 값을 적용하기로 한다. 또한, 를 적용한다.I 형사각형삼각형원도형모형선택된 치수b=77.67mm=0.07767mb=109.84mm=0.10988mr=43.82mm=0.04382m단면 2차 모멘트X축90.73.0334.0492.896Y축3.903.033-2.896변형량(m)X축0.0004960.0148370.0111140.015539Y축0.0115380.014837-0.014837변형비율X축1 : 29.913 : 22.407 : 31.329Y축1 : 1.286 : - : 1.347Table 7. 단면 모형에 따른 변형 비교위의 Table 7에서 I형 보의 X축에 관한 단면의 사용이 다른 단면에 비해 월등히 적은 변형을 보이는 것을 확인할 수 있다. X축의 변형비율이 1 : 29.913 : 22.407 : 31.329로 나타났다. 이러한 결과는 I형 보의 사용이 굽힘모멘트에 있어서 원과 사각형에 비해 약 30배, 삼각형의 약 22배에 달하는 변형에 관한 저항력을 가지고 있다는 것을 보여준다. 이러한 것은 동일양의 재료의 사용에 있어서 I형 보가 아주 큰 강성도를 보인다는 것을 보여준다. 한가지 관심 있게 볼 점은 동일 I형 보라 하더라도 축의 사용에 따라 그 효율은 크게 차이 날 수 있다는 점이다.2.6 단면의 면적과 강도에 따른 경제적 이득 효과앞 절에서 동일양의 재료의 사용에 있어서 I형 단면은 아주 큰 강성을 보이는 것을 확인하였다. 이는 동일한 강성도를 얻기 위해서 I형은 다른 재료에 비해 적은 양을 사용할 수 있다는 것을 보여준다. 동일한 강성도를 얻기 위한 재료의 양이 줄어듦에 따라서 우리는 그와 비례관계적으로 경제적 이득까지 얻게 될 것이다. 이러한 경제적 이득의 효과는 적은 양의 재료의 사용 함으로써의 얻을 수 있는 자원 절약의 효과와 함께, 자재를 위한 비용의 감소 효과까지 포함 될 것이다. 따라서, I형 단면의 효과적인 사용은 건축자재비를 감소

공학/기술| 2008.06.20| 22페이지| 2,500원| 조회(1,712)

건축구조, 철골, 단면 2차 모멘트, 단면이차모멘트

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+ 목 차 +Ⅰ. 디지털시계의 개요ⅰ. 개요ⅱ. 목적ⅲ. 제작Ⅱ. TTL Clock 제작 회로도ⅰ.전체 회로도 분석ⅱ. 회로도 해석Ⅱ. TTL Clock 제작 부품ⅰ. 저항과 다이오드ⅱ.와 GNDⅲ. IC (Integrated Circuit, 직접회로)A. TTL vs CMOSB. Data sheetsⅳ. 기타 공구 및 사용a. 납땜b. 기타 갖추면 좋은 공구Ⅲ. TTL Clock 제작Ⅳ. TTL Clock 제작 시 유의점ⅰ. 납땜 시 유의점ⅱ. 회로도 분석시 유의점ⅲ. 제작시 유의점Ⅴ. 제작후기디 지 털 시 계 제 작디지털 시스템 (주간)김혜종, 박미란Ⅰ. 디지털시계의 개요ⅰ. 개요A. 디지털 vs 아날로그- 디지털은 손가락이란 뜻의 라틴어 디지트 (digit)에서 온 말이다. 이는 모양으로 표시되는 아날로그에 비해 분명하게 1 2 3을 셀수 있다는 뜻에서 나왔다. 예컨대 각각의 눈금과 수치를 바로 확인 할 수 있는 막대 그래프가 디지털형태라면 아날로그는 정확히 수치를 파악하기 어려운 곡선에 비유할 수 있다.디지털 TV는 화상이나 음성 신호를 컴퓨터 파일이나 CD에서과 같은 디지털 신호 방식으로 바꾸어 전송하고 이를 수신하는 TV 시스템을 가리킨다. 반면 우리가 현재 이용하고 있는 TV는 아날로그 방식의 신호를 이용하고 있다. 디지털 TV가 종래의 아날로그 TV에 비해 달라질 것으로 예상되는 점은 몇 가지가 있다.먼저 0과 1을 이용하는 디지털 방식의 전송은 종래 아날로그 방식의 전송에 비해 신호왜곡이 적기 때문에 훨씬 깨끗하고 선명한 화상과 깨끗한 음질의 음성을 재생할 수 있다는 장점이 있다. 쉬운 예로 일반 비디오테이프와 레이저디스크, 카세트테이프와 컴팩트디스크의 경우를 서로 비교해 보면 알 수 있다.또한 요즈음 우리가 많이 사용하는 휴대폰, 컴팩트 디스크 등이 모두 디지털방식이다. 디지털 휴대폰은 아날로그 신호인 음성을 수십만 개의 디지털 신호로 바꾸어 전달하는 것으로 CDMA라는 방식이 사용된다. 디지털이단 소리도 001010, 그림도 0100010,용하여 시각을 표시하는 것으로 그노몬(gnomon)이라고 하였다. 유럽에서 많이 사용되었으나 BC 600년경에 중국에서도 사용되었다. 처음에는 막대를 수직으로 세워 그림자의 이동으로 시각을 표시하였고, 후에는 그 막대가 북극성(北極星)을 가리키도록 기울임으로써 보다 정확한 시각을 알 수 있었다. 해시계는 18세기경까지 사용하였다.물시계는, 해시계가 태양이 있을 때만 쓸 수 있고 날씨가 좋지 않거나 야간에는 사용할 수가 없기 때문에, 태양을 이용하지 않고서도 시각을 측정할 수 있는 시계가 필요하였다. 그래서 고안된 것이 물시계로, BC 1400년경 고대 이집트에서 쓰였다. 밑바닥에 작은 구멍이 뚫린 그릇에 물을 채우고 물이 일정하게 규칙적으로 새어 나오면 수면(水面)이 내려가므로, 그릇 안쪽에 새겨 놓은 눈금으로 시각을 표시하였다. BC 500년경 그리스에서 클렙시드라(Klepsydra)라고 하는 일종의 물시계가 사용되었는데, 이것은 물을 퍼내는 주방용품의 이름이었다. 이집트의 알렉산드리아에 살던 크테시비오스는 밤낮은 물론, 여름이나 겨울에도 사용할 수 있는 자동식 물시계를 고안하였다. 이 시계는 커다란 원통 용기 위에서 조금씩 일정한 속도로 물이 들어가게 되어 있고, 그 용기 속의 상부에는 인형(人形)을 올려 놓은 대가 들어 있다. 물이 불면 이 장치가 수면에 의해 밀어올려져서 인형이 점점 상승하면서 인형이 가지고 있는 지시봉으로 원통에 새겨진 눈금을 가리켜 시간을 알게 한다. 한국은 1424년 장영실(蔣英實)이 세종의 명을 받아 물시계의 일종인 누각(漏刻)을 만들었다. 현재 덕수궁에 설치되어 있는데, 물시계 연구자료로서 세계적으로 유명하다.모래시계는 물과 같은 원리를 이용하여 작은 구멍에서 모래가 떨어지는 것을 이용한 모래시계가 4~16세기까지 사용되었다. 모래가 떨어지는 시간으로 시각을 표시하는 것인데, 장구와 같은 모양의 유리 그릇을 만들어 모래가 아래로 떨어지는 것으로 시각을 표시하고, 다 떨어지면 다시 뒤집어놓아 시각을 측정한다.불시계는 물질이 탈 때 수정편의 크기가 6~8 mm가 사용되고 있으나 근래엔 6 mm 이하의 초소형도 실용화되고 있다. 수정진동자의 주파수는 8,192 Hz ~32,768 Hz 로써 극히 안정된 것이지만 온도변화에 의한 영향을 무시할 수 없다. 시계용 수정진동자의 온도특성은 정상으로 작동하는 범위가 － 10 ℃~＋ 50 ℃ 이며, 작동이 가능한 온도범위는 － 30 ℃ ~＋ 80 ℃ 이다. 태엽을 사용한 기계식 시계와 다른 점은 진동을 헤아리는 방법과 진동운동을 회전운동으로 변환시키는 방법이 전혀 다른 전기적인 방법에 의존하고 있다. 1초간의 진동수는 기계식의 템포 진동이 5 Hz ~10 Hz , 음차시계의 300 Hz ~360 Hz에 비교가 되지 않는 8,192 Hz ~32,768 Hz의 높은 진동이 진동안정을 유지시킨다. 수정진동자는 기계적 진동을 하지만 기계식 시계와 같이 그 진동이 직접 기계와 연결되어 회전운동으로 변화하지 않는다. 수정시계는 압전기현상에 의해 전기를 신호로써 얻어내어 모터의 회전과는 완전 독립되어 있으므로 기계적 관련은 없다. 즉, 진동자유성이 100 % 확보되었으며, 진동안전성이 100 % 활용된다.⑶ 표시방법: 수정시계의 표시방법은 일반적으로 디지털방식과 아날로그 방식으로 분류한다. 디지털 방식은 시 ·분 ·초 등의 단위 표시를 숫자를 사용한 계수적 ·비연속적인 표시방식이며 L.C.D(liquid crystal display), 즉 액정표시체와 L.E.D(light emitting diode), 즉 발광 다이오드를 사용하여 시각을 표시한다. 아날로그 방식은 대개 일정한 간격을 두고 회전하는 펄스모터(step motor)를 사용하고 있다. 이 모터는 펄스 신호에 대하여 대단히 민감하며, 빠르게 작동되고, 수정의 신호를 충실하게 회전운동으로 변환시키는 계량적, 연속적인 표시방식이다. 아날로그 방식에 사용되는 스텝모터는 일반적인 모터와 같이 연속적으로 회전하는 것이 아니고 수정의 발진주파수를 분주회로에 의하여 1 Hz 까지 떨어뜨린 신호에 의해 1초에 1회씩 까지 배워온 강의 내용을 실습을 통해 확인하고 회로도에 어떻게 사용되며 어떠한 역할을 하는 지 이해한다.: 강의 내용과 실생활에서의 사용이 어떤 차이를 보이는지 알 수 있다.- 회로의 분석: 회로도를 보고 그 내용을 분석할 수 있다.: 회로도가 어떠한 출력을 내고 왜 그러한 출력을 내는 지 알 수 있다.- 칩의 분석: 칩의 DATA SHEET 를 찾아보고 이에 나온 회로도를 통해 왜 그러한 출력을 내는지를 확인 할 수 있다.- 회로도의 설계: 자신이 필요로 하는 조건을 만들기 위해 초기 회로도에 더 할 수 있다.ⅲ. 제작- 인두, 실 납, 부품 등의 기본적인 공구나 재료: 제작과정에 있어서 부품이나 재료의 준비는 필수적이다.- 칩이 손상 방지: 칩은 우리가 회로를 구성하는 데 있어서 아주 중요한 역할을 함: 내장된 Function 의 손상은 본 시스템의 장애를 일으킴: 손상 시 원하는 출력을 갖기 힘듦- 회로도 맹신 금물: 회로도에 대한 맹신보다는 의심으로서 다가가 왜 그렇게 되는 지에 대한 고찰을 필요로 함- 회로도 읽기: 회로도는 회로의 동작을 다른 사람에게 전달하거나 동일한 것을 만들 수 있도록 하기 위한 것으로 설계자의 의도를 표현한 것이다. 따라서 회로도를 볼 수 없다면 서례의도나 동작을 이해 할 수 없다. 취미삼아 전자회로를 시작한 경우 역시도 회로도를 볼 수 있는 경우와 볼 수 없는 경우는 많은 차이가 있다.:회로도 요소-> 부품의 명칭또는 종류사용하고 있는 부품의 정수부품사이의 접속관계: 회로도의 기호, 단위 및 읽는 법: 회로도의 기호Ⅱ. TTL Clock 제작 회로도ⅰ.전체 회로도 분석ⅱ. 회로도 해석- 초, 분, 시, 오전, 오후, 요일의 기능을 가짐- 모든 IC의 전원단자의 표시가 안 되어 있으므로 유의해야 함- 일반 정류용 다이오드 4001 사용- IC : 74LSxx 사용 (LS)- IC의 다량 사용으로 인해 잡음의 영향이 많음- 전류 소모가 1A이상 되므로 용량이 큰 트랜스나 POWER SUPPLY 사용- 일반 카세트용 어댑터 사용 TTLCMOS??전원전압??4.75 ~ 5.25V??종래형 : 3 ~ 18V??고속형 : 2 ~ 6V??Threshold Level??1.2 ~ 1.4V??전원전압의 약 1/2??입출력간 전달지연시간??LS형 -- 10ns??AS, AL형 -- 3 ~ 3.5ns??종래형 : 100ns??고속형 : 8ns??최고 응답 주파수??LS형 -- 45MHz??ALS형 -- 100MHz??종래형 : 2MHz??고속형 : 45MHz??소비전류??LS형 -- 3.2mA(H레벨출력)???????????????1.6mA(50%듀티)??0.0005 ~ 0.0003 micro A??품종??매우 풍부(500종 이상)??실용상 충분한 품종??사용온도 범위??섭씨 0 ~ 70도??섭씨??- 40 ~ 85도??장점??전달 지연 시간이 짧다??구조가 간단하여 집적화가 쉽다??단점??노이즈 마진이 작다??선로 임피던스에 영향받기 쉽다??소비전력이 크다??정전 파괴가 쉽다??고온에 약하다< TTL vs CMOS >B. Data sheetsa. 74LS390- Dual Decade Counter- Dual Four Stage- Binary counter- Dual Versions of LS290- LS390 has Separate Clocks Allowing ÷2, ÷2.5, ÷5- Individual Asynchronous Clear for Each Counter- Typical Max Count Frequency of 50 MHz- Input Clamp Diodes Minimize High Speed Termination Effects: Clock (Active LOW going edge)Input to ÷2: Clock (Active LOW going edge)Input to ÷5MR : Master Reset (Active HIGH) Input- Logic diagram< 74LS390 LOGIC DIAGRAM (one half shown) >: 74LS390의 한 쪽에는 4개의 JK 플진다.

공학/기술| 2006.12.18| 50페이지| 4,000원| 조회(6,033)

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[공학]스트레인 게이지를 이용한 충격흡수 실험

충 격 흡 수 실 험< 실험보고서 >기계측정 및 실험 (주)3학년 0493046박 미 란11월 30일제출최재봉교수님< 박미란, 김반석, 박준표 >인 장 실 험 (2st 실험 )0493046 박미란Ⅰ. 실험 목적일정한 속도를 가지고 움직이는 물체는 모두 충격의 잠재적인 위험에 노출되어 있고, 만일의 경우에 발생하는 충격에 대비하여 시스템의 충격 흡수 능력을 높이기 위해 우수한 재료의 개발 혹은 전체 구조물의 충격흡수능을 높이도록 설계되고 있다. 본 실험에서는 물체의 충격현상에 대한 오론적 분석을 이해하고, 이를 실제 실험에 적용하여 재료에 따른 충격 흡수 능력을 비교, 분석 해 본다.Ⅱ. 실험 내용 및 이론적 배경A. 실험내용- 외팔보 자유단에 충격 진자로 충격을 가한 후 발생하는 Strain 을 측정- 측정된 Strain 값으로부터 충격 흡수 현상을 분석- 3가지 재료에 대한 충격 흡수 능력 비교, 분석B. 이론적 배경충격흡수용패드Straingagemxh- Strain 값 : 변형 에너지 계산- 위치 에너지 - 변형에너지 : 패드의 흡수 능력- 실의 질량 무시a) Pad에 의해 흡수 된 에너지충격 시 추의 속도 :충격 시 추의 에너지:------------------①외팔보를 변형시키는데 소요된 에너지:-------------②로부터이므로 스트레인을 측정하여 자유단에 작용하는 상응하는 하중 F를 구한 뒤 식②에 대입하여 외팔보를 변형시키는데 소요된 어네지를 구한다. 따라서 충격시 Pad에 의해 흡수된 에너지는-----------------------③가 된다.b) 실험 시 손실된 에너지 평가외팔보로 흡수된 에너지:-----------------④충격량 보존 법칙에 의해 충격 직후의 속도:-----⑤④와 ⑤식으로 구한 충격 직후의 속도를 서로 비교하여 충격으로 흡수된 에너지 외의 손실된 에너지를 평가한다.- 정량적인 해석은 불가능하나 정성적인 평가가 가능하다- 손실된 에너지는 거의 비슷하며 따라서 그 크기는 정확히 알 수 없을 지라도 상대적인 비교는 가능하다- 전체 에너지 =- ⑤식 -> ④식 대입=>---------------------------------⑥- ②식에서 구한차이 -----------------------------------⑦- ⑥식과 ⑦을을 비교하면 손실된 에너지를 얻을 수 있다.Ⅲ. 실험장치 및 방법A. 실험장치- Strain gage 를 장착한 알루미늄 외팔보- 외팔보 끝단의 질량 m- 충격을 가할 질량을 가진 추- 무게를 무시할 수 있는 추의 고정 바- PU Foam: plutonium foam , 우레탄 재질의 발포체- PTFE Plastic: Polytelrafluoro ethylene Plastic, 테프론 플라스틱- woodB. 실험방법① 각 실험 장치를 고정한다.② 질량이 있는 추로서 외팔보의 질량에 충격을 가한다.③ 출력된 값으로서 충격 흡수 현상을 분석한다.④ 세 재료에 대하여 충격흡수 능력을 비교 분석 한다.외팔보 질량(kg)외팔보추 질량(kg)질량 추(kg)추길이(m)탄성계수(10^9*N/m^2)0.10350.09930.2768Straingagemx=0.12mh충격흡수용패드( 3가지 재료 )theta=30`Ⅳ. 실험결과 및 고찰A. 실험결과a. Pu Foam- 위의 그래프는 개선되지 않은 시간-변형률 그래프이다.- 초기 값이 0이 아님을 고려하여 개선 된 그래프를 그리도록 하자.: 초기 변형률을 0으로 하기 위하여 초기의 값들의 평균값을 빼주도록 한다.: strain 데이터 - 0.067688을 이용하여 개선된 그래프를 보자- 위의 그래프는 개선된 그래프가 되었음을 보여준다.- 피크치 : 0.24141) Pad에 흡수된 에너지- 충격 시 추의 속도:- 충격 시 추의 에너지:(J) --------①- 외팔보를 변형시키는데 소요된 에너지:---------②-이므로식 ②에 따라 외팔보를 변형시키는데 소요된 에너지는따라서 충격 시 Pad에 의해 흡수된 에너지는2) 실험 시 손실된 에너지 평가- 외팔보로 흡수된 에너지:------------④- 충격량 보존 법칙에 의해 충격 직후의 속도:-------------⑤- ④와 ⑤식으로 구한 충격 직후의 속도를 서로 비교하여 충격으로 흡수된 에너지 외의 손실된 에너지를 평가한다.⑤번 식의 값을 ④식에 대입하면( 전체 에너지 =)- 이를와 비교하면만큼의 에너지가 생성된 것으로 보인다.b. PTFE Plastic- 위의 그래프는 첫 재료에서와 마찬가지로 평균값을 빼주고 0으로 맞춘 개선된 그래프이다.- 피크치 : 0.28271) Pad에 흡수된 에너지- 충격 시 추의 속도:- 충격 시 추의 에너지:(J) --------①- 외팔보를 변형시키는데 소요된 에너지:---------②-이므로식 ②에 따라 외팔보를 변형시키는데 소요된 에너지는따라서 충격 시 Pad에 의해 흡수된 에너지는2) 실험 시 손실된 에너지 평가- 외팔보로 흡수된 에너지:------------④- 충격량 보존 법칙에 의해 충격 직후의 속도:-------------⑤- ④와 ⑤식으로 구한 충격 직후의 속도를 서로 비교하여 충격으로 흡수된 에너지 외의 손실된 에너지를 평가한다.⑤번 식의 값을 ④식에 대입하면( 전체 에너지 =)- 이를와 비교하면만큼의 에너지가 생성된 것으로 보인다.c. wood- 위의 그래프는 위의 재료들과 마찬가지로 평균값을 빼주고 0으로 맞춘 개선된 그래프이다.- 피크치 : 0.23921) Pad에 흡수된 에너지- 충격 시 추의 속도:- 충격 시 추의 에너지:----------①- 외팔보를 변형시키는데 소요된 에너지:---------②-이므로식 ②에 따라 외팔보를 변형시키는데 소요된 에너지는따라서 충격 시 Pad에 의해 흡수된 에너지는2) 실험 시 손실된 에너지 평가- 외팔보로 흡수된 에너지:------------④- 충격량 보존 법칙에 의해 충격 직후의 속도:-------------⑤- ④와 ⑤식으로 구한 충격 직후의 속도를 서로 비교하여 충격으로 흡수된 에너지 외의 손실된 에너지를 평가한다.⑤번 식의 값을 ④식에 대입하면( 전체 에너지 =)- 이를와 비교하면만큼의 에너지가 생성된 것으로 보인다.B. 고찰실험이 잘못되었나 싶을 정도로 많은 오차가 나오는 것을 볼 수 있었다. 때문에 이러 저러한 생각을 꽤 많이 해보았다. 마침 지금 재료역학에서 배우고 있는 부분이 에너지 방법이었기 때문인지 더 많은 생각을 해보게 되었던 것 같다. 몇 시간 동안을 아무런 이득도 없이 고민하고 있었다.

공학/기술| 2006.12.03| 10페이지| 2,000원| 조회(443)

에너지, 스트레인게이지, strain gage, 충격 흡수, 변형에너지

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운동의 필요성과 과다 증후군, 헬스케어 평가A좋아요

+ 목 차 +Ⅰ. 서론ⅰ. 운동의 필요성 ---------------------------------------3A. 현대생활과 운동부족 ----------------------------------3B. 운동부족으로 인한 건강장해 ----------------------------3C. 체력저하와 운동부족병 --------------------------------4D. 장기간의 침상생활의 문제점 ----------------------------4Ⅱ. 본론 ------------------------------------------------5ⅰ. 운동의 효과 -----------------------------------------5A. 신체적 효과 ----------------------------------------5B. 정신적 효과 ----------------------------------------6C. 여러 운동들의 효과 -----------------------------------6ⅱ. 운동과다 증후군 --------------------------------------7A. 운동과다증후군 --------------------------------------7B. 운동과다여성증후군 -----------------------------------8ⅲ. 예시 ----------------------------------------------8ⅳ. 올바른 운동 법 ---------------------------------------9A. 바른 운동하기 ---------------------------------------9B. 운동 바로하기 --------------------------------------10C. 맞춤 운동하기 --------------------------------------11ⅴ. Healthcare -----------------------------------------12Ⅲ. 결론 ---------------- 어려워지고 이는 고혈압을 일으키는 주요 원인이 된다. 또한 혈액이 모든 신체조직에 충분히 공급되지 못함으로써 가벼운 운동에 의해서도 쉽게 피로해진다.3. 폐 기능을 저하시켜 공기를 충분히 흡입할 수 없게 하며 흡입한 공기 중에서 산소를 분리시켜 혈액속의 적혈구에 전달하는 역할이 저하된다.4. 근육의 수축력 저하 : 저항에 견딜 수 있는 능력이 감소되어 작업능률이 저하된다.C. 체력저하와 운동부족병운동부족은 체력저하와 운동부족병을 유발한다. 체력은 성장과 더불어 발달하지만 어느 시기를 기점으로 저하되기 마련이다. 최상의 체력 수준에 도달하는 시기와 감퇴하는 시기는 체력의 요소에 따라 다르다. 그리고 개인의생활 방식이나 운동 경험에 따라 체력의 발달과 감퇴가 다른 양상을 뛸 수 있다. 일반적으로 체력은 20대를 전후해서 최상의 수준에 도달한 후 30대를 지나면서 급속히 하락한다고 알려져 있다. 그러나 운동을 함으로써 성장 과정에서 개인의 성장 잠재력을 충분히 발휘시켜 훨씬 빠르고 높은 체력 수준을 얻을 수 있고 노화 과정에서는 쇠퇴하는 속도를 감소시키고 오랫동안 높은 체력 수준을 유지하도록 도와준다.표적인 운동부족병으로는 비만, 심근경색, 협심증, 고혈압, 동맥경화, 당뇨병, 노이로제, 자율신경장애, 불안정 증후군, 요통 등이 포함되어 있다. 여기서 동맥경화증의 경우 동물성 지방을 과잉 섭취하는 것이 원인이 된다고 하지만 지방섭취를 많이 하여도 몸을 적당히 움직이면 고지혈증과 동맥경화를 방지할 수 있다.최근에 요통의 증가가 뚜렷하지만 이 원인은 운동부족에서 오는 허리의 근력이 저하되는데 있다. 어린이들의 골절이 많은 것은 식생활에도 중요한 원인이 있지만 운동부족 때문에 뼈 조직의 발달이 불충분하여 약해짐으로써 방어적인 반사운동이 발달되지 못한 것도 원인이 된다.- 심근경색- 협심증- 비만- 당뇨증- 고혈증- 동맥경화증- 요통증- 스트레스- 정서장애- 자율신경 불안정 증후군D. 장기간의 침상생활의 문제점장기간의 침상 생활은 심장 기능의 저하, 미주신경의 혈관 반사 근육B. 정신적 효과운동은 복잡하고 바쁜 일상생활에 따르는 긴장을 완화시켜 여유를 가지게 된다. 고혈압이나 위궤양과 같은 질병은 복잡한 사회로부터 받는 과도한 긴장과 관계있는 경우가 많은데, 운동은 그 건강을 어느 정도 완화시켜 주는 좋은 효과가 있다. 운동은 생활의 즐거움을 주어 삶의 질을 더욱 윤택하게 하고, 공동의 생활을 통해 사회성을 기르는 좋은 기회가 되기도 한다. 그러므로 운동의 정신적 효과는 대단히 가치가 있고, 이것은 계속 운동을 하게하는 주요한 이유가 된다. 운동은 생동적이고 민첩해지는 것을 느끼게 하고 삶의 흥미가 더해가고 있다는 것을 느낄 수 있게 하며, 정신적 건강을 완화시키고 스트레스에 대응하는 능력을 증가시키는 데 도움을 준다. 또한 수면의 질을 향상시키고 짧은 수면시간으로도 피로회복이 충분하며, 뒤척임 없이 빨리 숙면에 들어갈 수 있게 한다.C. 여러 운동들의 효과a. 수영수영은 물 속에서 활동하기 때문에 몸 전체에 물의 압력과 저항이 균등하게 미치게 되므로 전신이 고르게 발달되는데, 신체적인 면에서는 호흡계나 순환계의 기능을 향상시킬 뿐만 아니라 근력, 지구력, 유연성 등을 길러 주며 신체를 균형있게 발달시키는데 효과적인 운동이다. 정신적인 면에서는 물에 대한 공포심을 없애주고 대담성과 침착성을 길러주며 자신의 안전을 지킬 수 있는 능력을 갖게 하는 효과가 있다. 또한 수영은 물속에서 부력을 이용하여 움직이기 때문에 신체장애자를 위한 재활의학의 수단으로도 이용되고 있으며, 피부를 단련시키는 효과와 레크리에이션적인 가치를 지니고 있다.▷ 수영 시의 반 무중력 상태가 허리부위 마디사이를 여유롭게 하여 치료하기 좋은 상황을 만들고 수중에서 가볍게 탄력을 주어 움직이는 것이 잘 쓰지 않아서 굳어진 연골조직을 부드럽게 하는데 많은 기여를 한다.▷ 관절의 연골과 관절 주변의 인대나 근육을 강하게 해주고 뼈의 칼슘 침착을 증가시켜 주기 때문에 연령증가에 따른 퇴행성 관절염이나 골다공증 등의 예방에도 도움을 준다. 관절염이나 근육, 힘줄의 통증들에게 공통된 현상이지만 운동유발성 천식 환자들은 운동이 끝난 후에도 호흡곤란이 지속되거나, 오히려 더 심해지는 증상을 보인다. 놀라운 점은 운동선수들 중에도 이러한 증상을 겪는 경우가 많다고 한다.2. 운동유발성 아나필락시스쉽게 말해 쇼크 반응이다. 과거 체력장으로 오래 달리기를 하던 시절 간혹 학생들이 달리기 도중 사망하는 경우가 발생하곤 했는데 이로 인한 결과일 수 있다.3. 운동성 두드러기B. 운동과다여성증후군지나치게 힘든 운동을 정기적으로 한 여성들은 공다공증, 식욕이상, 월경주기에 이상이 생기는 월경 분순에 걸릴 수 있다는 것이다.여성은 체지방이 15% 미만으로 내려가면 안된다. 만일 여성의 체지방이 그보다 적으면, 월결 주기를 조절하는데 필요한 호르몬을 생성하는 데 어려움이 생길수 있으며 뼈에 축적되는 칼슘이 감소해서 골다공증이 생길 수 있다.ⅲ. 예시A. 개그맨 김형곤씨의 갑작스런 죽음대부분 전문가들이 추정하는 사망 원인은 급성 심근경색이다. 체중 감량 이전에 생긴 동맥경화 증세에 무리한 운동과 직업적인 스트레스 등이 더해지면서 급성 심근경색을 일으켰을 것이라는 분석이다. 정확한 통계는 없지만 돌연사의 원인 중 70~80%를 차지하는 것이 바로 심근경색이다. 주의를 기울여야 할 대목은 운동으로 인한 돌연사가 운동 중보다는 운동 후 회복 시간에 더 자주 발생한다는 점이다. 운동 중에는 근육 수축이 이뤄져 각 신체 조직에 공급된 혈액이 심장으로 원활하게 돌아가는 반면, 운동 후에는 근육 수축이 중지되면서 혈액이 심장으로 빨리 되돌아가지 못해 심장에 피가 모자라는 허혈 현상을 불러온다. 허혈 현상이 무서운 이유는 급격한 혈압 하강으로 뇌에 대한 혈액 공급, 즉 산소 공급이 되지 않기 때문이다. 고혈압, 고지혈증, 당뇨병 환자와 관상동맥질환 가족력 보유자, 45세 이상 남성, 조기 폐경 여성 등은 허혈성 심장질환에 걸릴 가능성이 높기 때문에 조심해야 한다. 특히 흡연자들도 심장질환에 상당히 취약한 것으로 지적된다.B. 골연화증골연화증은 우선 체중을 줄이부분의 돌연사는 구조적 심장질환과 관련 있다. 건강을 자신하더라도 운동 중 가슴 통증이 느껴진다거나 유난스런 호흡 곤란을 느낀다면 반드시 심장 건강을 점검해야 한다.그렇다고 심장 질환이 있는 경우 운동을 하지 말라는 것은 아니다. 규칙적인 운동은 심장 건강에도 도움이 된다. 그러나 심장에 무리가 가지 않는 맞춤 운동이 반드시 필요하다. 협심증이나 심근경색증 환자는 전문의와 상담한 후 적절한 운동을 선택해야 한다.걷기, 등산, 조깅, 수영, 자전거 타기 등의 유산소 운동은 심장 기능 강화에 효과적이다. 단, 강도가 낮은 운동을 1회 30~60분에 걸쳐 일주일에 3~5회 꾸준히 하는 것이 좋다. 처음부터 무리하게 많은 양의 운동을 하기보다는 조금씩 운동량을 늘려가야 한다. 새벽 운동이나 엎드리기 등은 심장에 위험을 가져올 수 있으므로 피한다.또한 평소 심장질환이 없었다 해도 단시간에 살을 빼기 위해 격렬하게 운동하면 심장에 무리가 올 수 있다는 점을 유의해야 한다. 과음이나 과식했을 때, 스트레스가 많이 쌓였을 때도 평소와 똑같이 운동해서는 안 된다.B. 운동 바로하기a. 수영- 강도가 낮은 운동을 1회 30~60분에 걸쳐 일주일에 3~5회 꾸준히 하는 것이 좋다. 처음부터 무리하게 많은 양의 운동을 하기보다는 조금씩 운동량을 늘려가야 한다. 새벽 운동이나 엎드리기 등은 심장에 위험을 가져올 수 있으므로 피한다.- 또한 평소 심장질환이 없었다 해도 단시간에 살을 빼기 위해 격렬하게 운동하면 심장에 무리가 올 수 있다는 점을 유의해야 한다. 과음이나 과식했을 때, 스트레스가 많이 쌓였을 때도 평소와 똑같이 운동해서는 안 된다.b. 조깅- 그동안 몸을 돌보지 않았던 운동 초보자라면 운동을 하기 전에는 몸의 상태를 철저히 살펴야 한다. 그 중에서도 척추ㆍ무릎ㆍ발의 상태를 체크하는 것이 중요하다. 척추ㆍ무릎ㆍ발에 구조적으로 이상이 있는지, 유연성은 있는지, 그리고 척추ㆍ다리ㆍ발을 받쳐주는 근육의 힘이 적당한지 등을 체크해야 한다.- 운동화를 선택할 때는 무엇보다 뒤꿈치가꼽힌다.

의/약학| 2006.11.30| 13페이지| 1,500원| 조회(649)

운동과 건강, 운동법, 운동의 필요성, 헬스케어, 운동 효과

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스트레인게이지를 이용한 진동 측정 실험

진 동 실 험기계시스템공학과기계측정 및 실험 (주)최재봉 교수님3학년 0493046박미란2006년11월16일제출김반석, 박미란, 박준표진 동 실 험 보 고 서0493046 박미란- 목 차 -Ⅰ. 실험목적 ------------------------------------------3Ⅱ. 실험내용 및 이론적 배경 ------------------------------3ⅰ. 실험내용ⅱ. 이론적배경Ⅲ. 실험장치 및 방법 ------------------------------------7ⅰ. 실험장치ⅱ. 실험방법Ⅳ. 실험결과 및 고찰 ------------------------------------8ⅰ. 실험결과ⅱ. 고찰Ⅴ. 결론 ---------------------------------------------16진 동 실 험 보 고 서0493046 박미란Ⅰ. 실험목적자연계의 모든 물체는 외부에서 자극을 받을 경우 각각 고유한 진동의 특성을 가지고 진동을 하게 된다. 따라서 이러한 진동 특성을 정확히 분석하는 것은 계의 성능 및 효율에 큰 영향을 미친다. 본 실험에서는 질량체가 달린 외팔보로 구성된 구조물의 출격 가진 실험을 통하여 계의 진동 특성을 해석하고 진동의 기초개념을 습득한다.- 실험을 통한 진동에 대한 이론적 이해- 충격에 따른 계의 응답 확인- 고유진동수 이해- 진동 특성의 분석Ⅱ. 실험내용 및 이론적 배경ⅰ. 실험내용- 질량체가 달린 외팔보 구조물을 충격 진자로 가진- 충격 읍답의 신호 처리- 결과 분석으로 고유 진동수 및 감쇠율 추출ⅱ. 이론적배경EmmeqCeqkeqEquivqlentsystemx계의 운동 방정식1)자유진동- 진동체에 외력이 작용하지 않는 경우의 진동.- 진동체의 고유진동수만 가지며, 고유진동수가 여럿인 물체의 경우 기준진동이 중합된 진동수를 갖음.- 자유진동하는 진동체에 마찰이나 저항 등이 작용하면 감쇠진동이 되어 결국 진폭이 0이 됨where: Undamped natural frequency: Damping ratio ( 감쇠율 )(감쇠 고유진동수 :)a) 비감쇠 응답 ()b) 감쇠 응답 ()인 (Undamped) 경우x(t)/x(0)x(t)x(t+Td)2) Impulse response (충격 가진 응답)t0Dirae delta function운동방정식에서실험으로부터x1x2x3x4t1t2t3t4Ⅲ. 실험장치 및 방법ⅰ. 실험장치① 스트레인 게이지(R :, Sa :, Micro-measurement) 를 부착한 두 가지 종류(금속과 알루미늄)의 외팔보② 추 : 금속에 사용된 추와 플라스틱에 사용된 추의 질량은 각각 95.7g 과 13.2g임)단위충격질량(g)추질량(g)총길이(cm)외팔보길이(cm)탄성계수(GPa)금속24.295.7201568플라스틱11.113.220153.1< 기 본 값 >ⅱ. 실험방법① 스트레인게이지가 부착된 금속과 플라스틱에 질량을 가진 추를 연결한다.: 위의 스트레인 게이지는 이 전의 변형률 측정 실험에서 사용되었던 것을 재 사용하고 이에 관한 설명은 생략하기로 한다.② 준비된 외팔보에 충격을 가한다.: 가해진 충격은 단위충격으로서의 힘이다.③ 출력된 데이터를 이용하여 다음의 결과 값들을 추출한다.- 충격 가진 응답 결과식- 측정한 감쇠율과 주기를 이용한 감쇠 고유 진동수 계산 및 비교검토Ⅳ. 실험결과 및 고찰ⅰ. 실험결과A. 충격가진 응답 결과 식 유도B. 금속a. 그래프 확인 - 위는 모든 결과값에 대한 그래프이다 위의 그래프에서 확인 할 수 있듯이 본 실험 시 초기 값을 바로 잡지 못하였다는 것을 알 수 있다. 따라서 본 실험에서는 충격이 가해지기 전 시간까지의 평균 값인 52987.69 를 모든 데이터에서 빼준 후 사용할 것이다.- 또한 비교적 자리를 잡은 듯 보이는 세 번째 피크치부터 10개의 데이터를 사용할 것이다.- 다음은 수정한 그래프이다. b. 피크치 검출t(sec)strain(micro)시간차(sec)1.64164492.420.0851.725159401.330.0851.81153384.610.0851.895145979.390.0851.98143202.440.0852.065133020.260.0852.155129317.290.0852.241283920.0852.325119135.480.0852.41114507.23c. 주기를 이용한 감쇠고유진동수 계산에서 주기이므로임을 알 수 있다.d. 감쇠율을 이용한 감쇠고유진동수 계산①감쇠율에서를 구하자. 위 표의 값들의 계산을 엑셀을 이용하여 정리하였고 다음 장에 제시하였다.아래에서 확인된에서이므로 좌변의 분모를 우변으로 이항한 후 양변을 제곱하면이고를 구하기 위해 풀어주면이 된다.양변의 제곱근을 구해주면만 남는다이다.tstrainx11.640.164492420.031439x21.7250.159401330.038477x31.810.153384610.049483x41.8950.145979390.019206x51.980.143202440.073758x62.0650.133020260.028232x72.1550.129317290.007181x82.240.1283920.074827x92.3250.119135480.039623x102.410.11450723평균0.040247② 고유진동수고유진동수에서

공학/기술| 2006.11.17| 16페이지| 2,000원| 조회(797)

진동실험, 실험보고서, 스트레인게이지, 진동

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